16进制转byte的问题

本文将介绍16进制转换到byte遇到的一些问题，其中会涉及计算机基础的补码的知识，如果不了解，可以先阅读我的另一篇关于补码的介绍：原码、反码、补码。

问题

我们先来看一道题

byte b = (byte) 0x1E;
int i = 0x1E;
System.out.println("b=" + b); // b=30
System.out.println("i=" + i); // i=30

16进制的0x1E转换成10进制，最后结果是30，没问题。
再看下面一道题。

byte b = (byte) 0xD8;
int i = 0xD8;
System.out.println("b=" + b); // b=-40
System.out.println("i=" + i); // i=216

奇怪，0xD8转换成十进制是216，那为什么用byte接收就变成-40了呢？

分析

用int接收0xD8，输出结果是正确的，用byte接收，结果就变成负数了，所以问题肯定是出在byte和int两种数据类型上，这两种类型有什么不同呢？
首先我们回忆下这两种数据类型的格式
1、计算机中最小的存储单位是bit（位）；
2、1个byte = 8个bit；
3、1个int = 4个byte;
是不是因为0xD8超过了8位，导致1个byte存储不了呢？

0xD8=(0b) 1101 1000

0xD8的二进制数据没有超过8位啊，为什么还会出现负数呢？
在这里，还有一个知识点需要了解：计算机的数据都是以补码的形式存储计算的，正数的补码与原码相同，负数的补码是反码+1。
对于byte类型数据，一共只有8位，这里的最高位刚好是1，所以计算机认为这个是负数，所以要先求补码：符号位不变，数值位按位取反后+1

反码(1101 1000) + 1 -> 1010 0111 + 1 ->1010 1000
转换为十进制：-(2^5+2^3) = -40

至此，我们知道了这个-40的由来。

byte数据存储的数据范围就是从1000 0000到0111 1111（十进制表示为-128至127）,所以如果当使用byte存储一个大于127的整数时，输出时就会变成负数。
如果没有负数，我们可以将负数位用来存储正数，这样byte可以就存储0至255的正数了。但计算机在计算时还是按照补码来计算的，这时，需要我们自己转换下，如果输出的十进制数小于0，就将该数加上模256，来得到它的正数。